劉炳忠,鄭從奇,郭曉娜
(1.山東省水文局,山東 濟南 250002;2.山東省水利勘測設計院,山東 濟南 250013)
農業用水是山東省經濟社會用水的重要組成部分。2018年全省總用水量為212.66億m3,其中,農業用水量133.46億m3,占總用水量的62.8%,而農業灌溉用水量114.68億m3,占農業用水量的85.9%。因此,準確、合理確定各行政區域農業灌溉用水量,對于定量考核各地年度用水指標完成情況,實行最嚴格水資源管理具有重要意義。
全省開展農業灌溉用水量及區域用水總量監測統計工作始于2011年。鑒于農業灌溉點多、面廣、量大以及水源特性、灌溉方式、作物構成、灌溉要求等情況復雜,在目前條件下還無法做到全部實測,只有水庫灌區、引黃灌區及其他部分揚水站灌區基本實現農業灌溉用水量實測,其他灌區主要依據農業灌溉典型區用水量結合灌溉調查進行分析確定。
當前,全省農業灌溉用水量計算實行實際監測與未監測區典型推算相結合的方法。大中型水庫灌區及大中型引河灌區由實測的用水資料統計,并確定農業灌溉水量;未監測區的農業灌溉用水量,以縣(市、區)為單元,根據作物種植類型、地形地貌、取水類型及灌溉面積等條件選擇不同的農業典型區進行監測,由典型區實測到的綜合定額推算出未監測區農業灌溉用水量。實際監測的農業灌溉用水量加推算的未監測區農業灌溉用水量,得到區域農業灌溉用水總量。
山東省區域用水總量監測中,農業灌溉典型區按照不同水源(地表水蓄水工程和地下水)分別選取。典型區選取原則為:一是具有典型代表性,典型區位置、灌溉面積、作物組成、地形地貌、取水水源、地下水類型方面具有較好的代表性,能夠滿足推算各縣(市、區)農業灌溉用水量的要求;二是便于監測計量,典型區面積不宜過大,過大會涉及村莊多、委托觀測員多,不便于管理協調,難以保證觀測標準和質量,面積太小又影響代表性;三是選取灌溉條件與交通條件相對較好的地方,便于實施有效監測和及時巡查指導。根據以上選取原則,2018年全省共設農業灌溉典型區493處,其中地表水灌溉典型區244處,地下水灌溉典型區214處,地表水與地下水混合水源灌溉典型區35處。
當前,山東省大中型水庫灌區、大中型引河灌區的引水量監測已經得到有效控制,監測率為100%,但是灌區的灌溉退水基本沒有監測;山東省井灌區和其他水源灌區的用水水源較為分散,灌溉時間和灌溉水量均具有較大的不確定性,該部分的農業灌溉引水量監測精度較低,是下一步山東省農業灌溉典型監測的重點考慮和解決的問題。
隨著《山東省區域年度用水總量監測辦法》的不斷推行和落實,經過多年的探索與實踐,山東省區域用水總量監測工作已經取得了較大的進展。但是當前農業灌溉用水量監測仍然是區域用水量監測最薄弱的工作環節,存在問題較多,主要涵蓋以下幾方面。
省內所有大中型水庫灌區只對引水口引水量進行實測,但灌溉退水部分沒有在線監測。特別引黃灌區渠系密集,許多渠道引排一體,監測灌溉退水難度很大。井灌區分布范圍較廣,用水水源分散,自動監測程度較低,監測頻次和精度不夠,導致實際監測率較低。灌溉用水往往同時存在多種取水方式,全部做到取水實測難度很大。
當前山東省農業灌溉典型區的數量和密度不夠,部分典型區的代表性有待提高。同時缺乏對農業灌溉用水監測的試點研究,有些典型區試點僅僅是為了推算區域農業用水量,而沒有進行更深入的研究,在一定程度上影響了全省農業灌溉用水量監測統計精度。另外,委托觀測人員的素質、責任心等都對該項工作有直接影響。
雖然山東省水文機構負責全省區域用水總量監測工作的管理和監督,但全省農業灌溉用水監測的職能是在山東省水利廳農水處與各市水利局農水科,實際上該項工作中農水部門參與很少,缺少一個統一的協調管理機構,不利于該項工作的協調開展。
農業灌溉用水監測所采用的監測手段、監測方法較為落后、單一,科技含量低,這在一定程度上制約了監測水平的提升。
按照水利部關于開展區域用水量監測統計工作的相關要求,結合山東實際,參考其他省份較為成功的水資源管理經驗,建議成立一個專職的管理部門,將省水利廳農水處、農業廳有關部門等相關機構納入到農業灌溉用水量監測統計的工作中。通過專職管理部門協調開展工作,以解決部門交叉、上下協調、橫向協作、督促督導等問題,為開展農業灌溉用水量監測統計提供體制保障。
引水量與退水量同步監測問題。一是選取部分具有代表性的大中型水庫灌區作為典型,以農業灌溉用水量實測作為突破口,在目前灌溉引水已實現實測基礎上,開展灌溉退水實測研究。力爭3~5年時間,全省大中型水庫灌區農業灌溉退水量監測實測率達到50%,其他水庫灌區的灌溉退水實測率達到30%以上。二是開展大型引黃灌區農業灌溉退水實測研究,涉引黃灌溉的各市在引黃灌區內選擇具有代表性的退水監測典型區不得少于10個。
針對井灌區點多、面廣以及灌溉實測率較低現狀,結合當前典型區實測研究成果,在全省范圍內繼續推行井灌區實測試點。進一步增大井灌典型區的數量和監測精度,力爭每個縣設3-5個典型監測點,配備超聲波流量計、水表等計量設備,保證監測成果的準確性、可靠性。同時大力推廣井灌區IC卡管理模式,實測取水量或通過用電量確定取水量,逐步提高井灌區灌溉用水量監測精度。
隨著新技術的不斷應用推廣,農業灌溉用水量監測應引入無人機、GIS、遙感、航拍等先進科技手段。積極與高等院校、科研機構進行合作,分別選擇水庫灌區、引黃灌區、機井灌區,開展農業灌溉用水量監測新技術試點研究,開發基于地理信息系統的“農業灌溉監測信息系統”,通過試點研究為農業灌溉用水量的監測探索新路。
提高農業灌溉用水量監測經費投入,加強技術培訓與業務指導,建立一支相對穩定的專業隊伍,逐步實現監測工作規范化。